CN101513394A - 连续化纳米分散维生素a微胶囊的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续化纳米分散维生素A微胶囊的制备方法。本发明的步骤如下：将维生素A晶体与抗氧剂、溶剂一起研磨至维生素A粒径2～5μm，配成维生素A分散液；然后用泵将上述维生素A分散液经预热器升温溶解后冷却，再送入带有液体分布器的超重力旋转填充床析晶器中，同时将含有保护胶体的水溶液用泵送入上述超重力旋转填充床析晶器中，在出口得到纳米分散的维生素A分散液，将该分散液在带有流态化冷却装置的喷雾干燥器中喷雾干燥，即得到纳米分散的维生素A微胶囊。本发明的优点是可连续生产，由于产品中维生素A晶体粒径小，因而产品的适用面广，生物利用度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种连续化纳米分散维生素A微胶囊的制备方法，具体涉及采用超重力旋转填充床进行连续化纳米分散维生素A微胶囊的制备。
背景技术
维生素A(VA)缺乏是世界四大营养素缺乏病之一，历来为研究者关注。VA对机体视觉、生长发育和生殖的重要作用已被承认。近年来，国内一些研究还发现VA缺乏或不足可影响机体的其它功能，主要有：免疫功能；造血和细胞受体功能；铁代谢；VA缺乏还可引起呼吸道、肠道粘膜上皮角化，增加机体对呼吸道、肠道感染性疾病的易感性；影响烧伤、创伤及手术后伤口愈合；在湿热条件下可使血中SOD活性下降，MDA浓度升高，脂质过氧化损伤加重等。在畜牧业中，VA的功能也至关重要。VA缺乏易导致动物流产，难产；雄性动物生殖能力降低，***数量减少、活力下降，畸形***增多。
维生素A为脂溶性维生素，易溶于有机溶剂和脂肪，不溶于水。由于维生素A的熔点高于动物体的温度，因此，维生素A在动物体内以固体形式存在，其吸收速率的快慢与维生素A晶体的大小密切相关，晶体粒径大则吸收慢，吸收率低，反之，晶体粒径越小，吸收越快、越充分。
由于维生素A遇热、光、酸等均易变质，故一般需将其制成微胶囊才能使用。维生素A微胶囊化通常是先将维生素A结晶或配油与含保护胶体的水溶液一起加热、乳化，再将乳化液喷雾干燥，或将乳化液先喷雾造粒，再经流态化干燥得到。
中国专利CN1965657(A)介绍了一种制备维生素A微胶囊的方法，该方法将维生素A油加入到几小时前预先配制好的改性淀粉溶液中，在5000～20000rpm转速下高速分散乳化，然后在室温、均质压力为10～40MPa下均质两次，最后离心喷雾干燥得到维生素A微胶囊。
中国专利CN101214219A则报道了制备维生素A、维生素E微胶囊的方法，其乳化过程中用到了10000～20500rpm转速下的高速剪切，并且在40～60MPa下均质3次，而后喷雾干燥制备微胶囊。
上述高速剪切乳化加高压均质制备维生素A微胶囊的方法存在以下难于克服的问题：
1)乳化过程分批进行，单批乳化时间长，乳化温度高，易导致维生素A变质；
2)高速剪切机和高压均质机功率大，能耗高，剪切部位产生的局部高温难以控制，也易导致维生素A变质；
3)由于分批操作，乳化完后在喷雾干燥时，乳液易分层，导致产品质量不稳定，而聚集的维生素A油珠在产品中变成大的晶体颗粒，从而影响产品的生物利用度；
4)现行的乳化方法难以使维生素A以纳米级尺寸分散于微胶囊中，从而影响到了在一些产品中的使用。
发明内容
本发明的目的是针对现有维生素A微胶囊生产技术的不足，提供一种可连续化生产的纳米分散的维生素A微胶囊制备方法。
连续化纳米分散维生素A微胶囊的制备方法包括以下步骤：
1)将维生素A结晶、抗氧化剂、溶剂一起在研磨机中0～20℃进行研磨至维生素A结晶粒径2～5μm，得到含量为5～10％的维生素A分散液；
2)将明胶、鱼明胶或改性淀粉溶于水中，配成10～20％保护胶体水溶液，冷至15～25℃；
3)将维生素A分散液用泵经盘管预热器升温至60～65℃，保温3～5分钟，待维生素A溶解完全后，再经盘管冷却器降温至15～25℃，然后送入带有液体分布器的超重力旋转填充床析晶器中，同时，将保护胶体溶液用泵送入同一超重力旋转填充床析晶器中，使维生素A以纳米级晶体形式析出，在出口得到纳米分散的维生素A分散液；
4)将纳米分散的维生素A分散液装入喷雾干燥器中进行喷雾干燥，即得到纳米分散的维生素A微胶囊，喷雾干燥器的尾气经水吸收，蒸馏可回收溶剂。
所述抗氧化剂为乙氧基喹啉、生育酚、2，6-二叔丁基对甲酚或叔丁基羟基茴香醚。溶剂为乙醇、异丙醇或丙酮。维生素A分散液与保护胶体水溶液的重量比为1∶3～9。超重力旋转填充床析晶器带有液体分布器，填料为金属丝网，转速为1000～3000转/分钟。喷雾干燥器带有流态化冷却装置。
本发明的核心是将维生素A溶液与保护胶体水溶液在超重力旋转填充床析晶器中靠超重力的作用使维生素A以纳米级尺寸的晶体形式析出，从而形成纳米分散的维生素A分散液；较低的温度则可使析出的维生素A保持固态，从而避免了重新聚并；喷雾干燥后直接用流态化冷却同样可避免微胶囊内维生素A因熔化而聚并的现象。由于超重力旋转填充床析晶器是连续操作的，因而本发明的工艺可以连续化制备纳米分散的维生素A微胶囊。
本发明的优点是可连续生产，产品中维生素A晶体粒径小，产品适用面广，生物利用度高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明予以详细说明。
实施例1
将100kg维生素A结晶与1898kg乙醇、2kg乙氧基喹啉一起在砂磨机中温度20℃下研磨至维生素A结晶粒径5μm，得到含量为5％的维生素A分散液。
将1000kg明胶溶于9000kg水中，配成10％明胶水溶液，冷却至25℃备用。
将上述维生素A分散液用泵以100kg/小时流量经盘管至预热器升温至65℃，保温5分钟，待维生素A完全溶解后，再经盘管冷却器降温至25℃，然后送入带有液体分布器、转速为1000转/分钟的超重力旋转填充床析晶器中，同时，将明胶水溶液用泵以500kg/小时流量送入同一超重力旋转填充床析晶器中，使维生素A以纳米尺寸晶体形式析出，在出口得到纳米分散的维生素A分散液。将上述维生素A分散液送入带有流态化冷却装置的喷雾干燥器中进行喷雾干燥，即以54kg/小时得到温度低于30℃的纳米分散的维生素A微胶囊。喷雾干燥器尾气经二级水吸收塔吸收后，吸收水连续蒸馏可以92kg/小时流量得到95％乙醇。20小时后共得1080kg纳米分散的维生素A微胶囊。经分析，微胶囊中维生素A含量为9.0％，粒径分析表明产品中维生素A晶体的D95为205nm。
实施例2
将100kg维生素A结晶与898kg异丙醇、2kg生育酚一起在砂磨机中温度低于0℃下研磨至维生素A结晶粒径2μm，得到含量为10％的维生素A分散液。
将450kg鱼明胶溶于1800kg水中，配成15％鱼明胶水溶液，冷却至15℃备用。
将上述维生素A分散液用泵以100kg/小时流量经盘管至预热器升温至60℃，保温3分钟，待维生素A完全溶解后，再经盘管冷却器降温至15℃，然后送入带有液体分布器、转速为1500转/分钟的超重力旋转填充床析晶器中，同时，将鱼明胶水溶液用泵以300kg/小时流量送入同一超重力旋转填充床析晶器中，使维生素A以纳米尺寸晶体形式析出，在出口得到纳米分散的维生素A分散液。将上述维生素A分散液送入带有流态化冷却装置的喷雾干燥器中进行喷雾干燥，即以54kg/小时得到温度低于30℃的纳米分散的维生素A微胶囊。喷雾干燥器尾气经二级水吸收塔吸收后，吸收水连续蒸馏可以91kg/小时流量得到87％异丙醇。10小时后共得540kg纳米分散的维生素A微胶囊。经分析，微胶囊中维生素A含量为17.7％，粒径分析表明产品中维生素A晶体的D95为230nm。
实施例3
将100kg维生素A结晶与898kg丙酮、1kgBHT、1kgBHA一起在砂磨机中温度低于10℃下研磨至维生素A结晶粒径4μm，得到含量为10％的维生素A分散液。
将1800kg改性淀粉溶于7200kg水中，配成20％改性淀粉水溶液，冷却至20℃备用。
将上述维生素A分散液用泵以50kg/小时流量经盘管至预热器升温至62℃，保温4分钟，待维生素A完全溶解后，再经盘管冷却器降温至20℃，然后送入带有液体分布器、转速为3000转/分钟的超重力旋转填充床析晶器中，同时，将改性淀粉水溶液用泵以450kg/小时流量送入同一超重力旋转填充床析晶器中，使维生素A以纳米尺寸晶体形式析出，在出口得到纳米分散的维生素A分散液。将上述维生素A分散液送入带有流态化冷却装置的喷雾干燥器中进行喷雾干燥，即以93kg/小时得到温度低于30℃的纳米分散的维生素A微胶囊。喷雾干燥器尾气经二级水吸收塔吸收后，吸收水连续蒸馏可以45kg/小时流量得到98％丙酮。20小时后共得1860kg纳米分散的维生素A微胶囊。经分析，微胶囊中维生素A含量为5.1％，粒径分析表明产品中维生素A晶体的D95为210nm。
Claims (6)
1、一种连续化纳米分散维生素A微胶囊的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将维生素A结晶、抗氧化剂、溶剂一起在研磨机中0～20℃进行研磨至维生素A结晶粒径2～5μm，得到含量为5～10％的维生素A分散液；
2)将明胶、鱼明胶或改性淀粉溶于水中，配成10～20％保护胶体水溶液，冷至15～25℃；
3)将维生素A分散液用泵经盘管预热器升温至60～65℃，保温3～5分钟，待维生素A溶解完全后，再经盘管冷却器降温至15～25℃，然后送入带有液体分布器的超重力旋转填充床析晶器中，同时，将保护胶体溶液用泵送入同一超重力旋转填充床析晶器中，使维生素A以纳米级晶体形式析出，在出口得到纳米分散的维生素A分散液；
4)将纳米分散的维生素A分散液打入喷雾干燥器中进行喷雾干燥，即得到纳米分散的维生素A微胶囊，喷雾干燥器的尾气经水吸收，蒸馏可回收溶剂。
2、根据权利要求1所述的连续化纳米分散维生素A的制备方法，其特征是所述抗氧化剂为乙氧基喹啉、生育酚、2，6-二叔丁基对甲酚或叔丁基羟基茴香醚。
3、根据权利要求1所述的连续化纳米分散维生素A微胶囊的制备方法，其特征是所述溶剂为乙醇、异丙醇或丙酮。
4、根据权利要求1所述的连续化纳米分散维生素A的制备方法，其特征是所述维生素A分散液与保护胶体水溶液的重量比为1∶3～9。
5、根据权利要求1所述的连续化纳米分散维生素A微胶囊的制备方法，其特征是所述超重力旋转填充床析晶器带有液体分布器，填料为金属丝网，转速为1000～3000转/分钟。
6、根据权利要求1所述的连续化纳米分散维生素A微胶囊的制备方法，其特征是所述喷雾干燥器带有流态化冷却装置。
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